随着海洋油气资源开采逐渐走向深海,复杂恶劣的作业条件对海上平台提出了更高的要求。FPSO（浮式生产储卸装置）是一种多功能的海上浮式油气生产装置,集生产、储油和卸油于一体。FPSO上部模块复杂的结构和布置密集的设备,易出现油气泄漏爆炸事故,进而对人员、设备结构和环境带来重大损害。本文针对FPSO上部模块在开敞环境下,天然气的泄漏爆炸灾害进行风险评估研究,对实际工程具有一定的指导意义。构建了FPSO实船模型,形成了一套完整的从天然气泄漏到点火爆炸再到结构响应,并结合改进的FMEA进行风险评估的方法。主要内容如下:一、对于FPSO平台设备失效引发火灾爆炸的风险进行评估。基于模糊熵权法和多准则决策方法对传统FMEA进行改进,该方法将模糊Shannon熵与优化的模糊多属性理想真实比较分析方法（FMAIRCA）相结合。利用模糊Shannon熵计算风险因素之间的模糊相对重要度,进而在FMAIRCA方法中利用相对重要度,根据故障风险等级进行排序。对FPSO火灾爆炸进行风险评估验证评估方法的可行性,结果表明该方法考虑全面,具有实际的工程指导意义。二、对FPSO上部模块天然气泄漏扩散过程进行研究。研究气体的扩散机理和扩散模型;利用CFD软件FLACS对FPSO实船进行上部模块详细建模,对天然气的泄露扩散过程进行模拟,总结泄露扩散过程的规律,提出确定危险区域的方法;利用FLACS中等效气体云的概念,对风速、风向、泄漏因素、温度等参数进行敏感性分析。三、对FPSO上部模块天然气云爆炸过程进行研究。研究可燃气体爆炸的过程和原理,利用FLACS软件对MERGE试验进行模拟,将模拟的结果与试验结果进行对比,验证了FLACS软件用于爆炸模拟的结果有实际的工程参考价值;模拟FPSO上部模块天然气云的爆炸过程,总结天然气爆炸规律和超压曲线的变化过程;针对结构孔隙率、等效气云体积、点火源出现位置三个方面对爆炸超压影响进行参数敏感性分析。四、对爆炸超压对甲板结构的损伤进行研究。对爆炸超压曲线进行理想化拟合,利用ABAQUS软件对甲板进行建模,研究爆炸产生的超压作用在甲板上对其产生的结构损伤,分析FPSO上部模块工艺甲板结构的动态响应过程。